諧波對公用電網和其他系統的危害主要有以下幾個方面:
- 使公用電網中的元件產生了附加的諧波損耗。降低發電、輸電及用電設備的效率,大量3次諧波電流流過中線時會使線路過熱其至發生火災;
- 諧波影響各種電氣設備的正常工作。如諧波對電機的影響除引起附加損耗外,還會產生機械振動、噪聲和過電壓等;
- 諧波會引起電網中局部的并聯諧振和串聯諧振,從而使諧波放大;
- 諧波會導致繼電保護裝置的誤動,并會使電氣儀表計量不準確。
- 會對臨近的通訊系統產生干擾。
根據我們的工程經驗,對電力用戶來講,諧波最直接的影響有:
- 造成無功補償電容器(TSC)無法投運,或者電容器(或其熔斷器)燒毀;
- 干擾設備運行,比如在大慶油田某轉油站曾發生諧波導致加藥泵運轉不平穩(工人稱之為“咳嗽”);在安陽鋼鐵廠曾發生諧波導致PLC頻繁跳機;
- 造成數控機床、PLC等控制系統的控制模塊或家用及辦公電器莫名其妙損壞,比如在湖北某軍工廠發生因諧波導致數控機床控制模塊不定期損壞,在天津靜海區發生諧波導致附近村莊的家用電器損壞等;
- 造成變壓器不過載情況下過熱或響聲過大,電纜過熱等等。
在諧波治理的效益評價方面,目前最大的困難是,除上述4點外,諧波的危害和諧波治理所能帶來的經濟效益更多的時候都是潛在的,或者說難以量化而只能感性表述。但這并不意味著諧波的危害不嚴重。做個類比,空氣污染、水污染等環境污染,并不是說會立即導致人生病甚至死亡,即便從長期看,也不會導致所有的人都生病或者死亡,但它的威脅一直存在,它的危害足以抵消經濟發展所帶來的好處。諧波對電網就像環境污染對人一樣,屬于“慢性毒藥”。
目前我國對電力諧波的相關限制主要依據如下三個國家標準:
- GB/T 14549-93 《電能質量 公用電網諧波》
- GB/Z 17625.6-2003 《電磁兼容 限值 對額定電流大于16A的設備在低壓供電系統中產生的諧波電流的限制》
- GB 17625.1-2003 《電磁兼容 限值 諧波電流發射限值(設備每相輸入電流≤16A)》